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LVBasicsI1虚拟仪器及LabVIEW编程技术VirtualInstrument&LabVIEWProgramming主讲：高天德西北工业大学航海学院LVBasicsI2选用的教材和参考文献1.《LabVIEW程序设计与应用》第2版，扬乐平等，电子工业出版社，2004.7.2《LabVIEW6i实用教程》,RobertH.Bishop著，乔瑞萍等译，电子工业出版社。2003.1（带光盘）3.LabVIEW软件的相关文档.可在网站上下载。4NI公司的网站：地址：ftp.ni.com国内关于虚拟仪器的论坛和网站：1）.北京中科泛华测控有限公司：）.清华大学BBS论坛中的“虚拟仪器”：入门第二章程序结构与编程环境第三章数据类型：数组、簇和波形（Waveform）第四章结构与循环第五章图形显示第六章字符串和文件I/O第七章信号分析与处理第八章数据采集和仪器控制第九章NIELVIS平台第十章其它LVBasicsI4课程要求授课对象：高年级本科生和研究生；要求：熟悉编程语言的规律，有一定的硬件和软件编程基础，最好有计算机做相应的练习。时间安排：每次授课2小时，共5次课程。教学方式：多媒体教学和软件现场演示。LVBasicsI5第一章虚拟仪器概念和LabVIEW入门1.虚拟仪器简介即是将现有的计算机主流技术与革新的灵活易用的软件和高性能模块化硬件结合在一起，建立起功能强大又灵活易变的基于计算机的测试测量与控制系统来替代传统仪器（价格昂贵，功能单一）的功能。这种方式不但让您享用到普通PC机不断发展的性能，还可体会到完全自定义的测量和自动化系统功能的灵活性，最终构建起满足特定需求的系统。优点：灵活、快捷、低价，还有强大的软件支持。LVBasicsI6虚拟仪器vs传统仪器传统仪器厂商定义功能虚拟仪器用户定义功能PROCESSORBUSConditioningTimingA/DD/ADI/OTI/ODISPLAYANDCONTROL488PORT礟MathMEMORY礟ROMPROCESSORBUSConditioningTimingA/DD/ADI/OTI/ODISPLAYANDCONTROL488PORT礟MathMEMORY礟ROMControlPanelFlowPressureAlarmConditionsSTOPTemperatureLVBasicsI7虚拟仪器的构成元素数据采集和控制分析信号处理（SignalProcessing）数字滤波（DigitalFiltering）统计分析（Statistics）数组处理（ArrayOperations）显示可插拔的DAQ板IEEE488(GPIB)RS-232USB信号图形用户接口（GraphicalUserInterface）硬件输出（HardcopyOutput）文件输入/输出(FileI/O)LVBasicsI8虚拟仪器实质是基于计算机的仪器LVBasicsI9虚拟仪器体系结构LVBasicsI10虚拟仪器的软件平台LVBasicsI11虚拟仪器技术应用领域航空航天教学核工业军工通信测试铁道…….LVBasicsI12LVBasicsI13LabVIEW软件介绍LabVIEW（LaboratoryVirtualinstrumentEngineering）是NI公司开发的一种图形化编程软件，是虚拟仪器应用最广泛的编程语言。特点:与硬件结合紧密，功能强大，快速方便；用流程图取代了程序代码；LVBasicsI14LabVIEW的历史LVBasicsI15多平台的适配性对系统平台不敏感；可在多平台中互换；LVBasicsI16基于网络的测量通过网络，扩展了LabVIEW的控制能力；可在本地来遥控其它地方的仪器。AcquireAnywhereAnalyzeAnywherePresentAnywhereNetworkNetworkLVBasicsI17硬件采集设备•LabVIEW能用下列设备采集数据:•GPIB•Serial•DataAcquisition(DAQ)•RemoteDataAcquisition(RDA)•PCIeXtensionsforInstrumentation(PXI)•ImageAcquisition(IMAQ)•MotionControl•Real-Time(RT)Board•PLC(throughOPCServer）AcquireAnywhere能与NI公司的硬件完全兼容，并与许多第3方供应商的硬件兼容LVBasicsI18强大的分析功能AnalyzeAnywhere•LabVIEW包含下列工具来分析数据:•DifferentialEquations,Optimization,CurveFitting,Calculus,LinearAlgebra,Statistics等等各个子VI.•有Filtering,Windowing,Transforms,PeakDetection,HarmonicAnalysis,SpectrumAnalysis,等信号处理子VI.AnalysiscaneitherbedonedirectlyinLabVIEW,orwiththirdpartysoftwaresuchasMatlab,HiQ,orCLVBasicsI19强大的显示功能PresentAnywhere•LabVIEW包含下列工具来显示你的数据:•在本机上：Graphs,Charts,Tables,Gauges,Meters,Tanks,3DControls,PictureControl,3DGraphs(WindowsOnly),ReportGeneration(WindowsOnly)•通过Internet-WebPublishingTools,Datasocket(WindowsOnly),TCP/IP,VIServer•企业级的工具箱-SQLTools(Databases),InternetTools(FTP,E-mail,Telnet,HTML)PresentationwithLabVIEWcanbedoneonyourPCoroveranetwork,andyoucanusethirdpartysoftwarelikeExcel,orDIAdemLVBasicsI20VI面板的例子LabVIEW应用程序（又称为VI）的构成：前面板（frontpanel）、流程图（blockdiagram）以及结构(Structures)LVBasicsI21各个部分的作用前面板：包含控件（Control）和指示器（Indicator）类似于所见到的传统仪器面板。Controls=InputsIndicators=Outputs流程图：又称为框图，用来控制和显示前面板的输入和输出，包含常量、变量、函数和数据传递。类似于传统仪器的内部结构。结构：为了让程序更简洁、通用，如For和While循环，子VI等。LVBasicsI22LabVIEW软件LVBasicsI23前面板示意图GraphLegendBooleanControlWaveformGraphIconScaleLegendScaleLegendFrontPanelToolbarLVBasicsI24流程图或框图WireDataGraphTerminalSubVIWhileLoopStructureBlockDiagramToolbarDivideFunctionLVBasicsI25控制和函数选项板FunctionsPalette(BlockDiagramWindow)ControlsPalette(FrontPanelWindow)UponelevelFindBrowserOptionsLVBasicsI26工具选项板（ToolsPalette）AutomaticSelectionToolOperatingToolPositioning/ResizingToolLabelingToolWiringToolShortcutMenuToolScrollingToolBreakpointToolProbeToolColorCopyToolColoringTool•浮动选项板（FloatingPalette）•用来添加和修改前面板和流程图的目标LVBasicsI27状态工具条（StatusToolbar）ExecutionHighlightingButtonStepIntoButtonStepOverButtonStepOutButtonAdditionalButtonsontheDiagramToolbarRunButtonContinuousRunButtonAbortExecutionPause/ContinueButtonTextSettingsAlignObjectsDistributeObjectsReorderResizefrontpanelobjectsLVBasicsI28LabVIEW的帮助选项上下文帮助（ContextHelp）:将Tools的某个工具放在对象上，就会显示该对象的相关信息；或选中对象，按Ctrl—H也会有同样的效果目录和索引（ContentsandIndex）:包含着对象的全部信息。从Help菜单中搜索。